Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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K: Kurzzeitphysik

K 6: Laserstrahl-Wechselwirkungen

K 6.1: Vortrag

Donnerstag, 18. März 1999, 14:00–14:15, GE1

Phasenübergänge und Ablation in Kohlenstoff nach fs-Laseranregung — •K. Sokolowski-Tinten, A. Cavalleri, M. Boing und D. von der Linde — Inst. f. Laser- u. Plasmaphysik, Universität-GHS-Essen, D-45117 Essen

Mit Hilfe der zeitaufgelösten Mikroskopie sind Untersuchungen zur Dynamik von Phasenübergängen und der Ablation in Kohlenstoff (hochorientierter, pyrolytischer Graphit; diamant-ähnlicher, amorpher Kohlenstoff) nach der Anregung mit 100 fs-Laserimpulsen (620 nm Wellenlänge) durchgeführt worden. Die experimentellen Daten zeigen, dass es in Kohlenstoff bei genügend starker Anregung innerhalb weniger 100 fs zu einem Übergang in eine Phase hoher Reflektivität kommt, ähnlich zu den intensiv untersuchten Halbleitern Si und GaAs. In diesen Materialien wird der Zustand hoher Reflektivität mit der Flüssigphase identifiziert. Während jedoch in Si und GaAs die ultraschnell erzeugte Flüssigphase eine lange Lebensdauer von bis zu 100 ns besitzt, zerfällt die entspechende Phase erhöhter Reflektivität in Kohlenstoff sehr rasch innerhalb einiger weniger ps. In Kohlenstoff ist der laser-induzierte fest-flüssig Phasenübergang immer mit Ablation verbunden. Die Langzeit-Dynamik der Ablation lässt sich auch in Kohlenstoff mit den bereits auf einer Vielzahl absobierender Materialien identifizierten universellen Mechnismen deuten [1].

[1] K. Sokolowski-Tinten, J. Bialkowski, A. Cavalleri, D. von der Linde, A. Oparin, J. Meyer-ter-Vehn und S.I. Anisimov, Phys. Rev. Lett. 81, 224 (1998).